Vitesse convective
La vitesse convective exprime l'ordre de grandeur des ascendances thermiques.
Soit S le flux d'énergie (en W/m²) reçu par le sol. Soit la capacité thermique massique de l'air et ρ sa masse volumique. On appelle flux de chaleur sensible q la quantité suivante :
L'unité de q est le K m/s. C'est donc équivalent à une température multipliée par une vitesse.
Soit l'épaisseur de la couche convective, on appelle alors vitesse convective la quantité suivante[1] :
où est la température potentielle virtuelle de la parcelle d'air.
On peut aussi définir le flux de flottabilité B₀ exprimé en m²s¯³[2]
On a alors simplement :
Typiquement, l'énergie solaire reçue par unité de surface en milieu de journée est de 365 W/m^2. soit Cp=1 006 W/kg/K la chaleur spécifique de l'air à pression constante, et ρ=1,2 kg/m3 la densité de l'air dans les conditions normales de température et de pression, on a alors[3] :
On considère une journée où les ascendances plafonnent à .
On obtient alors
Cette valeur correspond à la vitesse ascensionnelle d'une ascendance thermique par une bonne journée de vol à voile.
Références
[modifier | modifier le code]- (en) Lenschow D, Stepens P, « The role of thermals in the convective boundary layer », Boundary-Layer Meteorology, (lire en ligne)
- (en) Bretherton, « Turbulent fluxes and TKE budgets », (consulté le )
- (en) Roland B. Stull, An Introduction to Boundary Layer Meteorology, Dordrecht/Boston/London, Kluwer Academic Publishers, , 670 p. (ISBN 90-277-2768-6, lire en ligne), p. 50
Voir aussi
[modifier | modifier le code]- Énergie potentielle de convection disponible comme estimé de la vitesse convective.